刘昂:大口径光学元件体缺陷检测技术研究论文

刘昂:大口径光学元件体缺陷检测技术研究论文

本文主要研究内容

作者刘昂(2019)在《大口径光学元件体缺陷检测技术研究》一文中研究指出:现代大型光学工程的快速发展对光学元件的加工质量提出了严苛的要求。特别是用于激光聚变的大口径光学元件,要求具备大口径、高面形精度、超光滑、低缺陷的要求。高功率激光装置中的光学元件如含有体缺陷,会对入射激光进行调制,降低光束输出质量和光学元件负载能力,甚至导致元件自身或下游元件出现损伤。为了保证高功率激光驱动器的平稳运行,迫切需要开展针对大口径光学元件体缺陷的检测技术研究,并建立满足工程需求的批量化检测能力。本文针对大口径光学元件振幅型体缺陷的检测,整合现有检测方法的优势,采取了分步检测的技术路线,提出了定性识别与定量检测迭代结合的复合模式检测方案。第一步,基于暗场散射成像技术对振幅型体缺陷进行识别并定位。采用片状激光在暗场环境下从光学元件侧面照明,通过成像模块沿通光面快速扫描识别缺陷,并初步记录缺陷信息;为提高识别准确性,设计了排除缺陷镜像的方法;第二步,基于明场显微成像技术沿通光面对已知缺陷进行轮廓提取。采用LED白光源从光学元件后表面照明,对缺陷进行显微成像;采用了基于图像清晰度评价的自动对焦算法,保证成像系统获取准确对焦的缺陷图像;设计了缺陷的轮廓提取算法,实现对缺陷特征的定量表征。为验证本文检测方案的有效性,设计并研制了针对大口径光学元件振幅型体缺陷检测系统。根据检测需求,将检测系统技术指标进行了分解设计,对光源照明模块、图像采集与控制模块、高精度位移平台等部件进行了功能设计。为提高检测效率,对成像模块扫描路径及照明口径进行了优化设计。基于检测系统,开展了缺陷识别能力、缺陷定位精度、缺陷提取精度、效率提升的验证实验。实验发现,检测系统识别缺陷的能力优于人眼,定位偏差不大于1.3mm;缺陷提取结果与显微镜偏差不超过7.2%;采用本文效率提升方案扫描口径为400mm×400mm×50mmm的元件,检测效率提升最大51倍。实验结果表明,本文检测方法可用于对大口径光学元件振幅型体缺陷的识别与提取,研制的检测系统适用于大口径光学元件振幅型体缺陷的工程化检测。

Abstract

xian dai da xing guang xue gong cheng de kuai su fa zhan dui guang xue yuan jian de jia gong zhi liang di chu le yan ke de yao qiu 。te bie shi yong yu ji guang ju bian de da kou jing guang xue yuan jian ,yao qiu ju bei da kou jing 、gao mian xing jing du 、chao guang hua 、di que xian de yao qiu 。gao gong lv ji guang zhuang zhi zhong de guang xue yuan jian ru han you ti que xian ,hui dui ru she ji guang jin hang diao zhi ,jiang di guang shu shu chu zhi liang he guang xue yuan jian fu zai neng li ,shen zhi dao zhi yuan jian zi shen huo xia you yuan jian chu xian sun shang 。wei le bao zheng gao gong lv ji guang qu dong qi de ping wen yun hang ,pai qie xu yao kai zhan zhen dui da kou jing guang xue yuan jian ti que xian de jian ce ji shu yan jiu ,bing jian li man zu gong cheng xu qiu de pi liang hua jian ce neng li 。ben wen zhen dui da kou jing guang xue yuan jian zhen fu xing ti que xian de jian ce ,zheng ge xian you jian ce fang fa de you shi ,cai qu le fen bu jian ce de ji shu lu xian ,di chu le ding xing shi bie yu ding liang jian ce die dai jie ge de fu ge mo shi jian ce fang an 。di yi bu ,ji yu an chang san she cheng xiang ji shu dui zhen fu xing ti que xian jin hang shi bie bing ding wei 。cai yong pian zhuang ji guang zai an chang huan jing xia cong guang xue yuan jian ce mian zhao ming ,tong guo cheng xiang mo kuai yan tong guang mian kuai su sao miao shi bie que xian ,bing chu bu ji lu que xian xin xi ;wei di gao shi bie zhun que xing ,she ji le pai chu que xian jing xiang de fang fa ;di er bu ,ji yu ming chang xian wei cheng xiang ji shu yan tong guang mian dui yi zhi que xian jin hang lun kuo di qu 。cai yong LEDbai guang yuan cong guang xue yuan jian hou biao mian zhao ming ,dui que xian jin hang xian wei cheng xiang ;cai yong le ji yu tu xiang qing xi du ping jia de zi dong dui jiao suan fa ,bao zheng cheng xiang ji tong huo qu zhun que dui jiao de que xian tu xiang ;she ji le que xian de lun kuo di qu suan fa ,shi xian dui que xian te zheng de ding liang biao zheng 。wei yan zheng ben wen jian ce fang an de you xiao xing ,she ji bing yan zhi le zhen dui da kou jing guang xue yuan jian zhen fu xing ti que xian jian ce ji tong 。gen ju jian ce xu qiu ,jiang jian ce ji tong ji shu zhi biao jin hang le fen jie she ji ,dui guang yuan zhao ming mo kuai 、tu xiang cai ji yu kong zhi mo kuai 、gao jing du wei yi ping tai deng bu jian jin hang le gong neng she ji 。wei di gao jian ce xiao lv ,dui cheng xiang mo kuai sao miao lu jing ji zhao ming kou jing jin hang le you hua she ji 。ji yu jian ce ji tong ,kai zhan le que xian shi bie neng li 、que xian ding wei jing du 、que xian di qu jing du 、xiao lv di sheng de yan zheng shi yan 。shi yan fa xian ,jian ce ji tong shi bie que xian de neng li you yu ren yan ,ding wei pian cha bu da yu 1.3mm;que xian di qu jie guo yu xian wei jing pian cha bu chao guo 7.2%;cai yong ben wen xiao lv di sheng fang an sao miao kou jing wei 400mm×400mm×50mmmde yuan jian ,jian ce xiao lv di sheng zui da 51bei 。shi yan jie guo biao ming ,ben wen jian ce fang fa ke yong yu dui da kou jing guang xue yuan jian zhen fu xing ti que xian de shi bie yu di qu ,yan zhi de jian ce ji tong kuo yong yu da kou jing guang xue yuan jian zhen fu xing ti que xian de gong cheng hua jian ce 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国工程物理研究院的刘昂,发表于刊物中国工程物理研究院2019-11-12论文,是一篇关于光学检测论文,暗场散射成像论文,明场显微成像论文,振幅型体缺陷论文,光学元件论文,中国工程物理研究院2019-11-12论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国工程物理研究院2019-11-12论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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